Comment fonctionne une boussole. A la découverte de la technologie

Comment fonctionne une boussole

Pour savoir dans quelle direction on va quel que soit le temps qu' il fait, on se sert d' une boussole. Cet instrument met à profit le fait que la terre possède un champ magnétique pour nous permettre de nous orienter en toutes circonstances.

Si vous avez déjà observé un train électrique à couplage magnétique, vous saurez qu' on ne peut accrocher les wagons les uns aux autres que s' ils sont tournés dans le bon sens. La raison en est que dans un champ magnétique, les pôles opposés s' attirent alors que les pôles semblables se repoussent. Chaque champ magnétique comporte un pôle nord et un pôle sud reliés par des lignes de champ. Ces lignes décrivent un arc de cercle fermé entre le nord et le sud, elles ne se croisent jamais et relient des points dont la force de champ est égale.

La boussole: un aimant droit

La terre elle-même peut être imaginée comme un immense aimant droit. En son centre, des métaux liquides circulent en décrivant des cercles, créant un champ magnétique. La boussole consiste en un petit aimant droit fixé sur un pivot de manière à ce qu' il puisse tourner librement. Ainsi, cet aimant – l' aiguille de la boussole – suit toujours la direction des lignes de champ et se tourne pour indiquer les pôles nord et sud magnétiques 1.

Comment construire une boussole

Pour construire une boussole élémentaire, il vous faudra un verre d' eau propre – la présence de savon ferait couler l' aiguille –, une aiguille fine et un aimant. D' abord, il faut aimanter l' aiguille. Pour ce faire, on passe plusieurs fois sur l' aimant avec une moitié de l' aiguille, en allant toujours dans la même direction. Ensuite, on la pose à la surface de l' eau – de préférence à l' aide d' une pincette. Elle doit pouvoir tourner librement. L' aiguille flotte et s' oriente automatiquement de manière à indiquer le nord et le sud. Les boussoles qu' on trouve dans le commerce fonctionnent exactement selon ce principe, mais l' eau est remplacée par un pivot.

Utilisation de la boussole

La boussole est en général employée conjointement avec une carte. On s' en sert pour déterminer la direction d' un objectif à partir d' un point donné. Cependant, la boussole permet aussi de définir l' endroit où on se trouve. Pour ce faire, on se base sur deux points que l'on voit et que l'on reconnaît sur la carte, p. ex. des sommets que l'on souhaite atteindre. On détermine la position de ces points en utilisant le nord comme référence. Ensuite, les angles trouvés sont reportés sur la carte. Le point où les deux lignes se croisent est celui où on se trouve. 1 Cf. http://fr.wikipedia.org/wiki/Champ_ magnétique_terrestre Pôle nord Pôle sud Lignes de champ Qu' il fasse nuit ou mauvais temps, lorsqu' on fait de la montagne, il faut toujours savoir retrouver son chemin. Autant s' entraîner tout de suite! Chaque champ magnétique comporte un pôle nord et un pôle sud reliés l' un à l' autre par des lignes de champ. Les lignes de champ sont continues, ne se croisent jamais et relient entre eux des points de la même grandeur de champ Quelle est la direction à suivre? Poser la boussole sur la carte de manière à ce que sa tranche relie le point où on est à celui où on veut aller. Ensuite, tourner la bague de la boussole jusqu' à ce que le point indiquant le nord corresponde au nord sur la carte. La position de l' aiguille n' a aucune importance Photos: Andr eas Mühlebach

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Le saviez-vous?

– Le champ magnétique terrestre, avec l' atmosphère, fournissent une protection efficace contre les rayonnements ionisants nocifs qui viennent de l' espace. Les particules qui les composent sont déviées le long des lignes de champ en direction des pôles et se consument dans l' atmosphère, créant le phénomène des aurores boréales.

– Le magnétisme du champ magnétique terrestre s' inverse parfois. On ne sait pas exactement quand, ni pourquoi, mais il est probable qu' une telle inversion se produise d' ici 700 à 1000 ans. – En mesurant le champ magnétique, on obtient des indications sur la composition du noyau terrestre.

– Le pôle nord géographique et le pôle nord magnétique, qui se déplace d' année en année, ne se trouvent pas au même endroit. En Suisse, la déclinaison, c.à-d. la variation entre le pôle nord géographique et le pôle nord magnétique, est actuellement de 1° environ. Au nord du Canada, au cours des 400 dernières années, la déclinaison était bien plus im-portante. a Andreas Mühlebach, Frick ( trad. ) Deuxième étape: se diriger vers son but. Tourner la boussole jusqu' à ce que l' aiguille soit alignée avec les points indiquant le nord sur la boussole – sans toucher à la position de la bague Photo: Andr eas Mühlebach